陜西
誰沒經(jīng)歷過那種窒息的時刻——風(fēng)景很美，你手一按快門，結(jié)果照片一看，模糊成了一坨藝術(shù)派。你罵自己手殘，恨不得買個三腳架隨身背著。
攝影論壇上也都勸新手：防抖是第一課，手抖是災(zāi)難。
但科學(xué)的樂趣就在于，它總愛打臉。最近布朗大學(xué)的一幫工程師就偏偏不信邪，他們發(fā)現(xiàn)：有時候，相機(jī)晃一晃，反而能拍出比“穩(wěn)如老狗”還要清晰的照片
聽起來是不是有點(diǎn)離譜？但這是實(shí)打?qū)嵉目蒲谐晒?，論文已?jīng)掛在arXiv上（題目是《Super-Resolution with Structured Motion》（結(jié)構(gòu)化運(yùn)動下的超分辨率）），有興趣的可以搜 DOI: 10.48550/arxiv.2505.15961。
研究團(tuán)隊負(fù)責(zé)人是布朗大學(xué)的 Pedro Felzenszwalb 教授，一個計算機(jī)視覺和算法大牛。
為什么“抖”能比“穩(wěn)”更清晰？
這事的核心在于相機(jī)的工作原理。
我們知道，數(shù)碼相機(jī)的傳感器是由一格一格像素點(diǎn)拼起來的。像素就是小方塊，每個方塊只能記錄它這一格里的平均光強(qiáng)。
問題就來了：如果一個細(xì)節(jié)小于一個像素，它就會被“糊”掉，直接消失在平均值里。
舉個例子，你拿一支極細(xì)的筆在格子紙上畫一條線。
結(jié)果呢？如果這條線比格子還細(xì)，落到某一個格子里，它就和背景平均了，肉眼根本看不清那條線。換句話說，像素大小就是硬生生的分辨率極限
可是，如果你畫的時候手在動，筆尖會在多個格子上劃出痕跡。雖然單個格子看起來模糊，但你如果把所有格子的信息拼起來，再用算法逆推出軌跡，結(jié)果就能“猜回”那根比格子還細(xì)的線。
攝影其實(shí)也是這樣。
相機(jī)晃動時，微小的光點(diǎn)會在傳感器上劃過多個像素，而布朗大學(xué)的團(tuán)隊就是用算法把這些軌跡“解碼”，重新拼裝出遠(yuǎn)比原始像素更細(xì)的細(xì)節(jié)。簡單粗暴地說：手抖幫相機(jī)偷偷采了“額外信息”
實(shí)驗(yàn)怎么玩？
研究團(tuán)隊一開始是拿普通相機(jī)裝在一個可控的移動平臺上做實(shí)驗(yàn)。他們讓相機(jī)在拍攝時按既定軌跡輕微移動，再把這些“抖出來”的照片交給算法處理。
他們測試了兩種情況：
- 多張拼接：先拍好多張，每次相機(jī)位置稍微變動，再用算法拼成一張超清圖。
- 單張重建：干脆讓相機(jī)在一次曝光里就晃動，拍到的雖然是“模糊照”，但算法能把運(yùn)動軌跡里的信息提取出來，重建成比原像素更高分辨率的圖像。
結(jié)果讓人目瞪口呆：無論是拼接法還是單張重建，處理之后的圖像分辨率都比“靜止拍攝”更清晰。
打臉理論：為什么以前大家都覺得不可能？
Felzenszwalb 教授說，這個方向并不是沒人想過。早些年的理論文章基本都斷言：運(yùn)動帶來的信息不能突破分辨率極限
換句話說，科學(xué)界一度認(rèn)定“手抖救不了片”。
但布朗團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，那些理論模型里有幾個關(guān)鍵假設(shè)其實(shí)不太符合真實(shí)情況。一旦推翻錯誤的假設(shè)，數(shù)學(xué)上就能證明：運(yùn)動的確能帶來額外信息。他們的實(shí)驗(yàn)就是活生生的證據(jù)。
這波操作算是把一條“攝影祖訓(xùn)”徹底翻過來了。
能干什么？
你可能會問，這玩意有啥用？難道以后拍照要刻意抖兩下？
研究團(tuán)隊給了幾個靠譜的應(yīng)用場景：
- 文物與檔案數(shù)字化：博物館里很多藝術(shù)品只能拍照保存，不能觸碰。用這種方法，即便相機(jī)硬件一般，也能拼出超清版本，方便長期留存。
- 高空攝影：飛機(jī)、無人機(jī)在空中拍照，本來就穩(wěn)不住。如果算法能吃掉這些“晃動信息”，那畫質(zhì)簡直白賺。
- 大眾相機(jī)與手機(jī)：現(xiàn)在的相機(jī)和手機(jī)都有“防抖算法”，目標(biāo)是消除抖動模糊。可要是把布朗團(tuán)隊的算法加進(jìn)去，就能把抖動反過來當(dāng)作提升分辨率的武器。未來手機(jī)可能就能自動“抖”出超分辨率。
這事一旦商用，搞不好哪天你手機(jī)相冊里那張模糊的夜景照，會被一鍵還原成“堪比單反”的超清圖。
當(dāng)然，這項技術(shù)目前還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。Felzenszwalb 表示，他們接下來打算繼續(xù)改進(jìn)算法，并尋找產(chǎn)業(yè)合作伙伴，讓它能真正跑在市面上的相機(jī)或手機(jī)里。
想想也挺期待的。誰能想到，未來的攝影教程里可能會出現(xiàn)這么一句話：“想拍清楚？別太穩(wěn)，抖一抖?！?/strong>
信息來源
- Brown University 新聞稿
- Gabby Litterio 等人，《Super-Resolution with Structured Motion》，arXiv (2025)，DOI: 10.48550/arxiv.2505.15961
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